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クーロン爆発による高エネルギーイオンの単色化とコンパクト中性子源に関する理論研究

研究課題

研究課題/領域番号 22540505
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 プラズマ科学
研究機関大阪大学

研究代表者

村上 匡且  大阪大学, レーザーエネルギー学研究センタ, 教授 (80192772)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2010年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードクーロン爆発 / イオン加速 / 超高強度レーザー / 単色イオン / 理論モデル / クラスター / 高強度レーザー / MDシミュレーション / 単色化 / レーザーイオン加速 / ナノラスター / 多種イオン / フェムト秒パルス
研究概要

100ナノメートルサイズの球状のクラスターターゲットを考える。このクラスターターゲットを超高強度・超短パルスのレーザーで照射すると、殆どの電子がまず吹き飛ばされ、残されたイオン同士のクーロン反発力に依るクーロン爆発が起こる。このクラスターターゲットが2種の異なる原子で構成される場合、その混合比を最適化する事で生成される高エネルギーイオンのエネルギースペクトルを準単色化できることを理論とシミュレーションによって明らかにした。

報告書

(5件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2014 2013 2012 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (22件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Quasi-monoenergetic ion generation by hole-boring radiation pressure acceleration in inhomogeneous plasmas using tailored laser pulses2014

    • 著者名/発表者名
      Su-Ming Weng, M. Murakami, H. Azech et al.,
    • 雑誌名

      Phys. Plasmas

      巻: 21 号: 1 ページ: 012705-012705

    • DOI

      10.1063/1.4861339

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] High energy density micro plasma bunch from multiple laser interaction with thin target2014

    • 著者名/発表者名
      Han Xu, Wei Yu, M. Y. Yu et al.,
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: 104 号: 2

    • DOI

      10.1063/1.4858956

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Generation of high-quality mega-electron volt proton beams with intense-laser-driven nanotube accelerator2013

    • 著者名/発表者名
      M. Murakami and M. Tanaka
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: 102 ページ: 163101-163101

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Monoenergetic collimated nano-Coulomb electron beams driven by crossed laser beams2013

    • 著者名/発表者名
      J.Wang, M. Murakami, S. M.Weng, H.Ruhl, S.Luan, and W.Yu
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: 103 ページ: 24105-24105

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Generation of high-quality mega-electron volt proton beams with intense- laser-driven nanotube accelerator2013

    • 著者名/発表者名
      M. Murakami and M. Tanaka
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: 102 号: 16

    • DOI

      10.1063/1.4798594

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Compression of matter by hyperspherical shock waves2012

    • 著者名/発表者名
      M. Murakami, J. Sanz, and Y. Iwamoto
    • 雑誌名

      Euro. Phys. Lett.

      巻: 100 ページ: 24004-24004

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Production of high-density high-temperature plasma by collapsing small solid-density plasma shell with two ultra-intense laser pulses2012

    • 著者名/発表者名
      H.Xu, W.Yu, M.Y.Yu, A.Y.Wong, Z. M. Sheng, M. Murakami, and J. Zhang
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: 100 ページ: 144101-144101

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Ultra-intense laser pulse propagation in plasmas : from classic hole-boring to incomplete hole-boring with relativistic transparency2012

    • 著者名/発表者名
      S.M Weng, M Murakami, P. Mulser, and Z. M Sheng
    • 雑誌名

      New Journal of Physics

      巻: 14 ページ: 63026-63026

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Production of high-density high-temperature plasma by collapsing small solid-density plasma shell with two ultra-intense laser pulses2012

    • 著者名/発表者名
      H.Xu, WeiYu, M.Y.Yu, A.Y.Wong, Z.M.Sheng, M.Murakami, J.Zhang
    • 雑誌名

      APPLIED PHYSICS LETTERS

      巻: 100 号: 14

    • DOI

      10.1063/1.3697983

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analytical model for interaction of short intense laser pulse with solid target2011

    • 著者名/発表者名
      S.X.Luan, W.Yu, M.Y.Yu, G.J.Ma, Q. J. Zhang, Z. M. Sheng, and M. Murakam
    • 雑誌名

      Phys. Plasmas

      巻: 18 ページ: 42701-42701

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Self-consistent stability analysis of spherical shocks2011

    • 著者名/発表者名
      J. Sanz,S. Bouquet, and M. Murakami
    • 雑誌名

      Astrophysics and Space Science

      巻: 336 ページ: 195-195

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Analytical model for interaction of short intense laser pulse with solid target2011

    • 著者名/発表者名
      S.X.Luan, WeiYu, M.Y.Yu, G.J.Ma, Q.J.Zhang, Z.M.Sheng, M.Murakami
    • 雑誌名

      PHYSICS OF PLASMAS

      巻: 18 号: 4

    • DOI

      10.1063/1.3577578

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimization of irradiation configuration in laser fusion utilizing self-organizing electrodynamic system2010

    • 著者名/発表者名
      M. Murakami, N. Sarukura, H. Azechi, et al.
    • 雑誌名

      Phys. Plasmas

      巻: 17 ページ: 82702-82702

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Illumination uniformity of a capsule directly driven by a laser facility with 32 or 48 directions of irradiation2010

    • 著者名/発表者名
      M. Temporal, B. Canaud, S. Laffite, B. J. Le Garrec, and M. Murakami
    • 雑誌名

      Phys. Plasmas

      巻: 17 ページ: 64504-64504

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Laser-driven quasimonoenergetic proton burst from water spray target2010

    • 著者名/発表者名
      B. Ramakrishna, M. Murakami, M. Borghesi, et al., (以下6名)
    • 雑誌名

      Phys. Plasmas

      巻: 17 ページ: 83113-83113

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Illumination uniformity of a capsule directly driven by a laser facility with 32 or 48 directions of irradiation2010

    • 著者名/発表者名
      M. Temporal, B. Canaud, S. Laffite, B. J. Le Garrec, and M. Murakami
    • 雑誌名

      Physics. Plasmas

      巻: 17 ページ: 64504-64504

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Laser-driven quasimonoenergetic proton burst from water spray target2010

    • 著者名/発表者名
      B.Ramakrishna, M.Murakami, M.Borghesi, L.Ehrentraut, P.V.Nickles, M.Schnurer, S.Steinke, J.Psikal, V.Tikhonchuk, S.Ter-Avetisyan
    • 雑誌名

      Physics of Plasmas

      巻: Vol.17

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental Evidence of Impact Ignition : Hundred-Fold Increase in Neutron Yield by Impact Collision2009

    • 著者名/発表者名
      H. Azechi, T. Sakaiya, T. Watari, M. Murakami, 以下12名
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett.

      巻: 102 ページ: 235002-235002

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Ignition and Burn Dynamics of DT Fuels in Impact Fast Ignition2009

    • 著者名/発表者名
      T. Johzaki, M. Murakami, H. Azechi and K. Mima
    • 雑誌名

      J. Plasma Fusion Res. Series

      巻: 8 ページ: 1204-1204

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Efficient generation of quasimonoenergetic ions by Coulomb explosions of optimized nanostructured clusters2009

    • 著者名/発表者名
      M. Murakami and K. Mima
    • 雑誌名

      Phys. Plasmas

      巻: 16 ページ: 103108-103108

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Plasma physics and laser development for the Fast-Ignition Realization Experiment (FIREX) Project2009

    • 著者名/発表者名
      H. Azechi, K. Mima, Y. Fujimoto, S. Fujioka, H. Homma, M. Murakami, 以下7名
    • 雑誌名

      Nucl. Fusion

      巻: 49 ページ: 104024-104024

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Fast Ignition by DEtonation in a Hydrodynamic Flow2009

    • 著者名/発表者名
      S. Yu. Gus'kov and M. Murakami
    • 雑誌名

      Journal of Russian Laser Research

      巻: 30 ページ: 279-279

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] ナノチューブ加速器によるプロトン加速2013

    • 著者名/発表者名
      村上匡且
    • 学会等名
      田中基彦プラズマ核融合学会・第30回年会
    • 発表場所
      東工大
    • 年月日
      2013-12-03
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] High-Quality Mega-Electron Volt Proton Beams Generated by Nanotube Accelerators2013

    • 著者名/発表者名
      M. Murakami, M. Tanaka
    • 学会等名
      3^<rd> International Conference Nanomaterials : Applications & Properties
    • 発表場所
      アルシュタ/ウクライナ
    • 年月日
      2013-09-19
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Proton Beams from Nanotube Accelerator2013

    • 著者名/発表者名
      村上匡且
    • 学会等名
      プラズマ核融合学会年会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Generation of high-quality mega-electron volt proton beams with intense-laser-driven nanotube accelerator2013

    • 著者名/発表者名
      村上匡且
    • 学会等名
      "COMPLEX SYSTEMS OF CHARGED PARTICLES AND THEIR INTERACTION WITH ELECTROMAGNETIC RADIATION"
    • 発表場所
      モスクワ/ロシア
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Generation of High-Quality Proton Beams with Nanotube Accelerator2013

    • 著者名/発表者名
      村上匡且
    • 学会等名
      Conference on Laser and Accelerator Neutron Sources and Applications
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Selected Topics of Laser-Matter Interaction Physics2012

    • 著者名/発表者名
      M. Murakami
    • 学会等名
      Summer School on Plasma Physics
    • 発表場所
      上海/中国
    • 年月日
      2012-08-02
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] High Compression of Matter by Hyperspherical Shock2012

    • 著者名/発表者名
      M. Murakami
    • 学会等名
      10^<th> Direct Drive ICF Workshop
    • 発表場所
      プラハ/チェコ
    • 年月日
      2012-05-29
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 激光エクサによる高強度場プラズマ物理2012

    • 著者名/発表者名
      村上匡且
    • 学会等名
      物理学会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 年月日
      2012-03-25
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Laser Fusion Research at ILE, Osaka2011

    • 著者名/発表者名
      M. Murakami
    • 学会等名
      8^<th> Asia Plasma and Fusion Association [APFA2011]
    • 発表場所
      桂林/中国
    • 年月日
      2011-11-01
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 激光エクサによる高強度プラズマ物理2011

    • 著者名/発表者名
      村上匡且
    • 学会等名
      日本物理学会第66回年次大会・ビーム物理領域合同シンポジウム
    • 発表場所
      関西学院大
    • 年月日
      2011-03-26
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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